En la luna Europa de Júpiter, los ‘terrenos del caos’ podrían estar transportando oxígeno al océano


El agua salada dentro de la capa helada de la luna Europa de Júpiter podría estar transportando oxígeno a un océano de agua líquida cubierto de hielo donde podría ayudar a sustentar vida extraterrestre, según un equipo de investigadores dirigido por la Universidad de Texas en Austin.

Esta teoría ha sido propuesta por otros, pero los investigadores la pusieron a prueba al construir la primera simulación computarizada del proceso basada en la física del mundo, con oxígeno viajando en agua salada bajo los «terrenos del caos» de la luna, paisajes formados por grietas, crestas y bloques de hielo que cubren una cuarta parte del mundo helado.

Los resultados muestran que no solo es posible el transporte, sino que la cantidad de oxígeno traída al océano de Europa podría estar a la par con la cantidad de oxígeno en los océanos de la Tierra en la actualidad.

«Nuestra investigación pone este proceso en el ámbito de lo posible», dijo el investigador principal Marc Hesse, profesor del Departamento de Ciencias Geológicas de la Escuela de Geociencias UT Jackson. «Aporta una solución a lo que se considera uno de los problemas pendientes de habitabilidad del océano subterráneo de Europa».

Un ejemplo de terreno caótico en la superficie de la luna Europa de Júpiter. Crédito: NASA/JPL-Caltech/Instituto SETI

El estudio fue publicado recientemente en la revista Geophysical Research Letters.

Europa es un lugar privilegiado para buscar vida extraterrestre porque los científicos han detectado signos de oxígeno y agua, junto con sustancias químicas que podrían servir como nutrientes. Sin embargo, la capa de hielo de la luna, que se estima que tiene unos 15 kilómetros de espesor, sirve como una barrera entre el agua y el oxígeno, que es generado por la luz solar y las partículas cargadas de Júpiter que golpean la superficie helada.

Si la vida tal como la conocemos existe en el océano, debe haber una forma de que el oxígeno llegue a ella. Según Hesse, el escenario más plausible basado en la evidencia disponible es que el oxígeno sea transportado por agua salada o salmuera.

Los científicos creen que los terrenos caóticos se forman por encima de las regiones donde la capa de hielo de Europa se derrite parcialmente para formar salmuera, que puede mezclarse con el oxígeno de la superficie. El modelo de computadora creado por los investigadores mostró lo que le sucede a la salmuera después de la formación del terreno del caos.

El modelo mostró que la salmuera se drenaba de una manera distinta, tomando la forma de una «onda de porosidad» que hace que los poros en el hielo se ensanchen momentáneamente, lo que permite que la salmuera pase antes de volver a sellarse. Hesse compara el proceso con la clásica mordaza de dibujos animados de un bulto de agua que baja por una manguera de jardín.

Este modo de transporte parece ser una forma efectiva de transportar oxígeno a través del hielo, ya que el 86% del oxígeno se absorbe en la superficie y viaja en la ola hasta el océano. Pero los datos disponibles permiten una amplia gama de niveles de oxígeno entregados al océano de Europa a lo largo de su historia, con estimaciones que varían por un factor de 10,000.

El modelo basado en la física construido por los investigadores muestra que la salmuera y el oxígeno en la superficie de Europa son transportados por una «onda de porosidad» (forma esférica) a través de la capa de hielo de la luna hasta el océano de agua líquida que se encuentra debajo. El gráfico muestra el tiempo (en miles de años) y la profundidad de la capa de hielo (en kilómetros). El rojo indica niveles más altos de oxígeno. El azul representa niveles más bajos de oxígeno. Crédito: Hesse et al.

Según el coautor Steven Vance, científico investigador del Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA y supervisor de su Grupo de Interiores Planetarios y Geofísica, la estimación más alta haría que los niveles de oxígeno en el océano de Europa fueran similares a los de los océanos de la Tierra, lo que genera esperanza sobre el potencial de ese oxígeno para sustentar la vida en el mar oculto.

«Es tentador pensar en algún tipo de organismo aeróbico que vive justo debajo del hielo», dijo.

Vance dijo que la próxima misión Europa Clipper 2024 de la NASA puede ayudar a mejorar las estimaciones de oxígeno y otros ingredientes para la vida en la luna helada.

Kevin Hand, un científico centrado en la investigación de Europa en el JPL de la NASA que no formó parte del estudio, dijo que el estudio presenta una explicación convincente para el transporte de oxígeno en Europa.

«Sabemos que Europa tiene compuestos útiles como el oxígeno en su superficie, pero ¿esos llegan al océano de abajo, donde la vida puede usarlos?» él dijo. «En el trabajo de Hesse y sus colaboradores, la respuesta parece ser sí».

La investigación fue financiada por la NASA, la Fundación Nacional de Ciencias y el Fondo de Investigación del Petróleo de la Sociedad Química Estadounidense.

Además de la Escuela Jackson, Hesse también es investigadora en el Centro de Habitabilidad de Sistemas Planetarios de UT y en el Instituto Oden de Ingeniería y Ciencias Computacionales.

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